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Echangeur de chaleur.
L'invention a pour objet un échangeur de chaleur ayant une faible inertie thermique et pouvant être utilisé dans des installations travaillant sous pression ou sous vide.
Conformément à l'invention l'échangeur de chaleur com- porte des tubes qui sont parcourus par des fluides de températu- res différentes et traversent, en bon contact thermique avec elles, une série d'ailettes communes à ces tubes, de manière que l'échange -de chaleur entre les fluides des tubes puisse se faire partie par la conductibilité thermique des ailettes, partie par convection dans les espaces entre les tubes et les ailettes.
Les tubes et les ailettes constituent une batterie d'échange de chaleur qui est avantageusement entourée d'une en- ceinte- fermée pouvant être calorifugée. Cette enceinte peut être parcourue par un fluide d'égalisation thermique qui passe en cir-
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cuit fermé entre l'enceinte et un moyen de propulsion de ce fluide qui est de préférence disposé en dehors de l'enceinte.
Les différents tubes d'une batterie peuvent faire partie de deux ou d'un nombre supérieur de circuits de fluides, et chaque circuit de fluide comporte dans la batterie un nombre de tubes tel que la chaleur dégagée par un ou plusieurs circuits puisse être absorbée par un ou plusieurs autres circuits, en tenant compte de la chaleur spécifique des différents fluides et de leurs débits horaires, ainsi que de la conductibilité thèrmique spécifique des matériaux utilisés pour la construction de l'échangeur de chaleur et du coefficient de transmission par convection. Le fluide d'éga - lisation thermique est généralement utilisé sous une pression proche de la pression atmosphérique.
Il peut occasionnellement servir de tampon thermique, mais en régime constant bien établi, sa tempéra- ture oscillera relativement peu autour d'une température dépendant principalement des écarts de températures entre les fluides des différents circuits.
L dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution de l'invention.
La figure unique est une vue en perspective sohématique d'un échangeur de chaleur, avec arrachement partiel.
Cet échangeur de chaleur comporte un certain nombre de tubes, par exemple les tubes 1 à 4, qui sont disposés parallèle- ment les uns aux autres et sur lesquels sont serties une série d'ai- lettes 5 commune. à tous les tubes. L'ensemble de tubes et ailettes forme une batterie enfermée dans une enceinte 6. Dans celle-ci se trouve un fluide maintenu en mouvement en circuit fermé par un moyen de propulsion 7 relié à l'enceinte par des conduites 8 et 9.
Le moyen de propulsion est une pompe de circulation lorsque le fluide est un liquide, ou un ventilateur quand le fluide est gazeux.
Ce fluide sert à l'égalisation thermique à l'intérieur de l'encein- te..
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Les tubes 1 à 4 font partie de plusieurs circuits de flui- des ayant des températures différentes. Le fluide d'au moins l'un ' des tubes, par exemple du tube 4, est fournisseur de calories ou de frigories, tandis que les fluides des autres tubes, qui peuvent faire partie d'un seul ou de plusieurs circuits, sont accepteurs de ces calories ou frigories. Le sens et la vitesse du courant peu- vent évidemment différer d'un circuit à l'autre, de même que la pression ou la dépression sous laquelle se trouvent les fluides.
Les tubes peuvent tous être de section identique ou avoir des sec- tions différentes. Dans les circuits se trouvant sous pression, l'emploi de plusieurs tubes de faible section est préférable à celui d'un seul tube de section plus grande, car l'épaisseur de la paroi pourra être plus faible et ramener la vesse de l'échange de cha- leur à celle des tubes des circuits se trouvant sous une pression normale.
Les ailettes sont de préférence en un métal choisi en raison de sa bonne conductibilité thermique, et ils peuvent être en un métal autre que celui choisi pour les tubes quand des effets de corrosion ne sont pas à craindre.
L'échangeur de chaleur suivant l'invention présente l'avan- tage d'avoir un poids et un encombrement réduits et de pouvoir être utilisé dans des conditions de température et de pression très différentes, suivant la résistance des métaux mis en oeuvre.
Bien entendu, 'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution qui a été débite et repésentée à titre d'exemple, et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifica- tions.
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Heat exchanger.
The subject of the invention is a heat exchanger having a low thermal inertia and which can be used in installations working under pressure or under vacuum.
In accordance with the invention, the heat exchanger comprises tubes which are traversed by fluids of different temperatures and pass, in good thermal contact with them, a series of fins common to these tubes, so that the The heat exchange between the fluids of the tubes can be part by the thermal conductivity of the fins, part by convection in the spaces between the tubes and the fins.
The tubes and the fins constitute a heat exchange battery which is advantageously surrounded by a closed enclosure which can be heat insulated. This chamber can be traversed by a thermal equalization fluid which passes in a circular
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cooked closed between the enclosure and a means for propelling this fluid which is preferably placed outside the enclosure.
The different tubes of a battery can be part of two or more fluid circuits, and each fluid circuit has a number of tubes in the battery such that the heat released by one or more circuits can be absorbed by one or more other circuits, taking into account the specific heat of the different fluids and their hourly flow rates, as well as the specific thermal conductivity of the materials used for the construction of the heat exchanger and the coefficient of transmission by convection. The thermal equalization fluid is generally used at a pressure close to atmospheric pressure.
It can occasionally act as a thermal buffer, but under a well-established constant regime, its temperature will oscillate relatively little around a temperature depending mainly on the temperature differences between the fluids of the different circuits.
The appended drawing shows by way of example one embodiment of the invention.
The single figure is a sohematic perspective view of a heat exchanger, partially cut away.
This heat exchanger has a number of tubes, for example tubes 1 to 4, which are arranged parallel to each other and on which are crimped a series of common fins. to all tubes. The assembly of tubes and fins forms a battery enclosed in an enclosure 6. In the latter is a fluid kept in motion in a closed circuit by a propulsion means 7 connected to the enclosure by pipes 8 and 9.
The propulsion means is a circulation pump when the fluid is a liquid, or a fan when the fluid is gaseous.
This fluid is used for thermal equalization inside the enclosure.
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Tubes 1 to 4 are part of several fluid circuits with different temperatures. The fluid from at least one of the tubes, for example from tube 4, is a supplier of calories or frigories, while the fluids of the other tubes, which may be part of one or more circuits, are acceptors. of these calories or frigories. The direction and speed of the current can obviously differ from one circuit to another, as can the pressure or vacuum under which the fluids are located.
The tubes can all be of the same cross section or have different cross sections. In circuits under pressure, the use of several tubes of small cross-section is preferable to that of a single tube of larger cross-section, because the thickness of the wall may be smaller and reduce the speed of the exchange of heat to that of the pipes of the circuits under normal pressure.
The fins are preferably made of a metal chosen because of its good thermal conductivity, and they can be of a metal other than that chosen for the tubes when corrosion effects are not to be feared.
The heat exchanger according to the invention has the advantage of having reduced weight and bulk and of being able to be used under very different temperature and pressure conditions, depending on the resistance of the metals used.
Of course, the invention is not limited to the embodiment which has been debited and shown by way of example, and one would not depart from its scope by making modifications thereto.